【手続補正書】
【提出日】平成18年9月25日(2006.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  エッチングシステム及びエッチング方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのエッチング液で複数の基板をエッチングし、それぞれ所定のパターンを形成するエッチング処理において、
前記複数の基板の累積処理枚数によって変化するエッチング時間を、前記基板のそれぞれに対して予め決めておくエッチング時間設定ステップと、
前記基板のそれぞれに対して前記エッチング時間の間エッチング工程を遂行し、前記所定のパターンを形成するエッチング工程遂行ステップと、を含み、
前記エッチング工程遂行ステップでは、前記基板の累積処理枚数が１からＮまでである場合にはＴ１の前記エッチング時間でエッチング工程を遂行し、前記基板の累積処理枚数がＮ＋１以上である場合はＴ１より大きいＴ２の前記エッチング時間でエッチング工程を遂行する
エッチング方法。
【請求項２】
前記基板は液晶表示装置基板であることを特徴とする、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
一つのエッチング液で複数の基板をエッチングし、それぞれ所定のパターンを形成するエッチング処理において、
それぞれ異なる基板の累積処理枚数によって変化する前記エッチング時間を、前記基板のそれぞれに対して予め決めておくエッチング時間設定ステップと、
前記基板のそれぞれに対して前記エッチング時間の間エッチング工程を遂行し、前記所定のパターンを形成するエッチング工程遂行ステップと、
を含むエッチング方法。
【請求項４】
エッチング工程で処理させる基板の累積処理枚数に応じて最適なエッチング時間を算出し、算出した時間でエッチング工程を遂行する、請求項３に記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子や液晶表示装置（liquid crystal display；以下ＬＣＤとする）のようなマイクロエレクトロニクスデバイスのエッチングシステム及びエッチング方法に関する。なかでも、特にマイクロエレトロニクスデバイスの累積枚数によってエッチング時間を異なるようにするエッチングシステム及びエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子や液晶表示装置のようなマイクロエレクトロニクスデバイスは、多数の微細なパターンを集積化して形成しており、これら微細なパターンは多様な製造工程を通じて形成される。
【０００３】
前記製造工程の中の一つとしてエッチング工程がある。エッチング工程は、エッチング溶液を用いた湿式エッチングと、プラズマを用いた乾式エッチングとに大別することができる。
【０００４】
以下、ＬＣＤを例に挙げ、従来用いられた湿式エッチングについて説明する。
【０００５】
液晶表示装置を製造する過程では、ゲート線やデータ線などの金属パターンを形成する必要がある。このような金属パターンは、たとえば、硝酸が含有されたエッチング溶液（エッチャント）でエッチングされる。
【０００６】
ＬＣＤ上に金属パターン（または他のパターン）を形成するためにエッチング溶液を用いる場合には、製造費用を減少させるために、一つのエッチング溶液で多くのＬＣＤを製造する。
【０００７】
しかし、前記のように一つのエッチング溶液で多くのＬＣＤをエッチングする場合には、エッチングに用いられたＬＣＤの枚数（以下、累積処理枚数とする）が増加することによって、エッチング溶液の中の硝酸の成分が減少するので、エッチング比が減少する。
【０００８】
したがって、累積処理枚数に関係なく、同一な時間だけエッチングを行う場合には累積処理枚数が増加することによって金属パターンのクリチカルディメンジョン（critical dimension；以下ＣＤとする）が増加するようになる。なお、ＣＤとは、エッチング工程後のパターンの寸法である。通常ＣＤには、ＡＤＩ(After Develop Inspection)とＡＣＩ(After Cleaning Inspection)との２種類がある。ＡＤＩは、ウェハやガラスの現像パターンの寸法を測った値である。ＡＣＩは、ウェハやガラスのエッチング及びストリップ後のパターンの寸法を測った値である。
【０００９】
図１は、従来のＬＣＤ製造方法による累積枚数とＣＤとの関係を示す図面である。
【００１０】
図１に示したように、従来のＬＣＤ製造方法では、累積処理枚数に関わらず一定の時間でエッチング工程を進めている。この場合、累積処理枚数の増加によってＣＤは殆ど線形的に増加する。したがって、ＣＤ値が所定の値（ＣＤO）にいたる累積処理枚数、たとえば３００枚でエッチング溶液を交換している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のＬＣＤ製造工程においては、累積処理枚数に関わらず一定の時間でエッチング工程を進めているので、ＣＤ値が一定の値に到達した場合、エッチング溶液を交換しなければならず、これによって、エッチング溶液の浪費が激しく、製造費用が増大するという問題点があった。
【００１２】
本発明は前記のような問題点を解決するためのものであって、その目的は、累積処理枚数によってエッチング工程時間を変化してＣＤ値を調節することによってエッチング溶液の交換回数を減少させることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明１は、一つのエッチング液で複数の基板をエッチングし、それぞれ所定のパターンを形成するエッチング処理において、前記複数の基板の累積処理枚数によって変化するエッチング時間を、前記基板のそれぞれに対して予め決めておくエッチング時間設定ステップと、前記基板のそれぞれに対して前記エッチング時間の間エッチング工程を遂行し、前記所定のパターンを形成するエッチング工程遂行ステップと、を含み、
前記エッチング工程遂行ステップでは、前記基板の累積処理枚数が１からＮまでである場合にはＴ１の前記エッチング時間でエッチング工程を遂行し、前記基板の累積処理枚数がＮ＋１以上である場合はＴ１より大きいＴ２の前記エッチング時間でエッチング工程を遂行するエッチング方法を提供する。
本発明２は、前記発明１において、前記基板は液晶表示装置基板であることを特徴とするエッチング方法を提供する。
本発明３は、一つのエッチング液で複数の基板をエッチングし、それぞれ所定のパターンを形成するエッチング処理において、それぞれ異なる基板の累積処理枚数によって変化する前記エッチング時間を、前記基板のそれぞれに対して予め決めておくエッチング時間設定ステップと、前記基板のそれぞれに対して前記エッチング時間の間エッチング工程を遂行し、前記所定のパターンを形成するエッチング工程遂行ステップと、を含むエッチング方法を提供する。
本発明４は、前記発明３において、エッチング工程で処理させる基板の累積処理枚数に応じて最適なエッチング時間を算出し、算出した時間でエッチング工程を遂行する、請求項３に記載のエッチング方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態例を詳細に説明する。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態例に係るエッチングシステムを示す図面である。
【００１６】
図２に示したように、本発明の実施形態例によるエッチングシステムは、エッチング設備１００と制御部２００とからなる。エッチング設備１００は、ローダ部１２０、処理部１４０及び返送ロボット１６０からなる。
【００１７】
図２において、制御部２００は、エッチング設備１００で行う作業を制御する。具体的には、制御部２００は、ローダ部１２０に該当カセットがロードされると、前記カセット内のグラスが前記エッチング設備で行うレシピ（ｒｅｃｉｐｅ）、たとえばエッチング時間、エッチング液、エッチング液交換などを設備１００に通知する。
【００１８】
ローダ部１２０は、自動運送装置（図示せず）から移送されたカセットのうち、前記エッチング設備で処理されるグラスを保管しているカセットを臨時保存するためのものである。ローダ部１２０は、該当カセットがローディングされると、カセットがローディングされたことを制御部２００に通知する。
【００１９】
返送ロボット１６０は、前記カセットに保管されたグラスの中から処理部１４０で処理しなければならないグラスを取り出し、前記処理部１４０に移送するためのものである。
【００２０】
処理部１４０は、制御部２００から伝送される作業レシピに基づいて、前記グラスに対するエッチング作業を遂行する。
【００２１】
本発明の実施形態例においてはグラスの累積処理枚数によってエッチング時間を異なるようにするが、この時、エッチング時間を異なるようにする方法として制御部で制御する方法と設備自体で制御する方法とに分けることができる。
【００２２】
以下、制御部２００でエッチング時間を制御する本発明の第１実施形態例について説明する。
【００２３】
本発明の第１実施形態例ではエッチング設備で行われる作業レシピを二つ準備し、各レシピ毎にエッチング時間（オーバエッチング率）を異なるようにする。この時、作業レシピは制御部２００が設備１００に伝達する。
【００２４】
たとえば、本発明の第１実施形態例では、エッチング液を交換し、グラスを１枚から４００枚まではＴ１のエッチング時間（オーバエッチング率３０％）を有する作業レシピでエッチング工程を遂行し、４０１枚から１０００枚まではＴ２（Ｔ２＞Ｔ１）のエッチング時間（オーバエッチング率６０％）を有する作業レシピでエッチング工程を遂行する。
【００２５】
前記のように、本発明の第１実施形態例においては、累積処理枚数が所定の枚数（たとえば、４００枚）以下である場合と、以上である場合とでは互いに異なるエッチング時間（オーバエッチング率）を有する作業レシピでエッチング工程を遂行する。
【００２６】
一方、本発明の第１実施形態例によると、累積枚数の判断は制御部２００が設備のローダ部１２０にカセットがロードされる時点で設備１００から現在までの累積枚数のデータを受けて行う。
【００２７】
したがって、制御部２００は累積枚数が４００枚以下である場合にはオーバエッチング率が３０％である作業レシピで、４０１枚以上である場合にはオーバエッチング率が６０％である作業レシピでそれぞれエッチング作業を進める。これを、図３を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
図３は、本発明の第１実施形態例に係る設備１００と制御部２００との通信内容を示す図面である。
【００２９】
先ず、エッチング設備１００は、制御部２００にカセットのロード要求メッセージを送信する（Ｓ１１）。カセット要求メッセージを受けた制御部２００は、自体データベースを検索して前記エッチング設備１００で遂行されなければならないグラスが保管されたカセットのＩＤを探し、自動運送装置（図示せず）を制御して前記エッチング設備に前記カセットをローディングするように命令する（Ｓ１２）。
【００３０】
すると、自動運送装置はストッカーから（図示せず）該当カセットを取り出して、エッチング設備のローダ部１２０に前記カセットを置く。該当設備１００は、制御部２００にカセットのロード完了メッセージを伝送する（Ｓ１３）。すると、制御部２００は、前記設備１００にこれに対する応答信号を送り（Ｓ１４）、設備で処理したグラスの累積処理枚数に対する情報を要求する（Ｓ１５）。
【００３１】
設備１００は、累積処理枚数を計算してこれを制御部２００に伝送する（Ｓ１６）、制御部２００は、設備１００から伝送される累積処理枚数によるエッチング時間（オーバエッチング率）を含む作業レシピを設備に伝送し、設備１００にスタート命令を送る（Ｓ１７）。すると、設備１００は、前記制御部１００にこれに対する応答信号を送り（Ｓ１８）、処理を開始する（Ｓ１９）。
【００３２】
前記のように、本発明の第１実施形態例によるエッチングシステムは、作業レシピの中でエッチング時間を累積処理枚数によって異なるように設定して進めることができるように多様な作業レシピを制御部２００に既に設置しており、ローダ部にグラスをローディングする時に設備１００から累積処理枚数を受けて多数のレシピの中で適合なレシピを設備１００に送り、処理を自動的にスタートさせる。
【００３３】
一方、本発明の第１実施形態例によるエッチングシステムはローダ部１２０にグラスが置かれた状態でエッチング液の交換がある場合には累積処理枚数の値が変わるので、スタート命令を受けて待機中であるグラスに対しては自動的に作業を中止する。そして、エッチング液交換が完了すると中止したグラスに対して設備から新しい累積処理枚数情報を受けて自動的に再スタートさせる。
【００３４】
図４は、本発明の第１実施形態例による累積処理枚数、エッチング時間とＣＤとの関係を示している。
【００３５】
図４に示したように、本発明の第１実施形態例によると、エッチング液を交換して累積処理枚数が０から４００枚まではオーバエッチング率が３０％であるエッチング時間でエッチング工程を進めた。この場合、ＣＤは、累積処理枚数が増加することによって一定に増加するようになる。
【００３６】
累積処理枚数が４０１枚以上である場合には、オーバエッチング率が６０％であるエッチング時間でエッチング工程を進める。このようにすると、ＣＤ値は累積処理枚数が４０１枚になると減少し、累積処理枚数の増加によって再び増加するようになる。
【００３７】
したがって、図１に示した従来のエッチング工程に比べて同一なＣＤの範囲内でさらに多くのＬＣＤを累積処理することができる。
【００３８】
表１は、従来のＣＤ値と、本発明の第１実施形態例によるＣＤ値を示している。
【表１】
【００３９】
表１に示すように、従来は累積処理枚数に関わらず３０％のオーバエッチング率を有するエッチング時間でエッチング工程を進めている。その結果、ＡＣＩ（after- cleaning inspection）は４．３１２μmである。これは目標値（４．１μm）より０．２１２μm大きい値である。
【００４０】
一方、本発明の第１実施形態例では、累積処理枚数が１枚から４００枚までは３０％のオーバエッチング率を有するエッチング時間でエッチング工程を処理し、累積処理枚数が４０１枚から１０００枚までは６０％のオーバエッチング率を有するエッチング時間でエッチング工程を処理した。その結果、それぞれのＡＣＩ値はそれぞれ４．１３１μm、４．０８０μmとなった。
【００４１】
したがって、本発明の第１実施形態例によるＡＣＩの平均値は４．１μmであり、これは目標値と一致することが分かる。
【００４２】
前記のように、本発明の第１実施形態例によると、図１に示した従来のエッチング工程に比べて目標値に近いＣＤの範囲内でさらに多くのＬＣＤを累積処理することができる。
【００４３】
以下、設備１００でエッチング時間を制御する本発明の第２実施形態例について説明する。
【００４４】
本発明の第２実施形態例は、設備１００が本来有するオフセットプログラムで制御する方法である。設備１００は、同一作業レシピ内で累積処理枚数によって自動的にエッチング時間（オーバエッチング率）を変化して進行する。
【００４５】
つまり、本発明の第２実施形態例は、第１実施形態例とは異なり、累積処理枚数が一定の個数になるとエッチング時間（或は作業レシピ）を変える、言いかえると不連続的にエッチング時間を変えるのではなく、同一な作業レシピ内で累積処理枚数の変化によってこれに対応するエッチング時間（オーバエッチング率）でエッチングを遂行する。
【００４６】
したがって、一つの作業レシピでエッチングを進めることができるので、ローダ部１２０に置かれたグラスに対して同一なレシピで作業をスタートさせることができる。
【００４７】
前記のように、同一の作業レシピ内で累積処理枚数の変化によってエッチング時間を異なるようにする方法としては次の二つの方法がある。
【００４８】
先ず、ＣＤ値を最も安定にする累積処理枚数に対する工程時間の関数値を利用して、エッチング作業を進めることができる。
【００４９】
次に、累積処理枚数による最適のエッチング時間を前もって実験的に測定し、この値をテーブル方式でメモリに保存する。したがって、設備１００は累積処理枚数に対応するエッチング時間をメモリから呼び出してエッチング作業を進めることができる。
【００５０】
図５は、本発明の第２実施形態例による累積処理枚数、エッチング時間及びＣＤの関係を示している。
【００５１】
図５に示したように、本発明の第２実施形態例によると、エッチング液を交換した後累積処理枚数が増加するに従ってエッチング時間を増加し、ＣＤを一定にすることができる。したがって、図１に示した従来のエッチング工程に比べて同一のＣＤ範囲内でさらに多くのＬＣＤを累積処理することができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態例について説明したが、本発明は前記実施形態例に限られるわけでなく、その他の多くの変更と変形とが可能であるのは当然のことである。
【００５３】
たとえば、本発明の第１実施形態例では、二つのエッチング時間（作業レシピ）を有するエッチングシステムについて説明したが、三つ以上のエッチング時間を有するエッチングシステムにも適用することができる。
【００５４】
また、前記実施形態例ではＬＣＤを例として説明したが、ＬＣＤ以外の半導体素子などのマイクロエレクトロニクスデバイスに適用することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によると、累積処理枚数に応じてエッチング工程時間を自動的に調節してエッチング工程を遂行することによって、エッチング溶液の交換回数を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来のＬＣＤ製造方法による累積処理枚数とＣＤとの関係を示す図面。
【図２】
本発明の実施形態例によるエッチングシステムを示す図面。
【図３】
本発明の第１実施形態例による設備と制御部との通信内容を示す図面。
【図４】
本発明の第１実施形態例による累積処理枚数、エッチング時間とＣＤとの関係を示す図面。
【図５】
本発明の第２実施形態例による累積処理枚数、エッチング時間とＣＤとの関係を示す図面。
【符号の説明】
１００；エッチング設備
１２０；ローダ部
１４０；処理部
１６０；返送ロボット
２００；制御部